DE1236442B

DE1236442B - Wire support device for borehole perforators

Info

Publication number: DE1236442B
Application number: DESCH37300A
Authority: DE
Inventors: William T Bell; Winton B Blair; Robert M Shapiro
Original assignee: Schlumberger Well Surveying Corp
Current assignee: Schlumberger Well Surveying Corp
Priority date: 1964-07-01
Filing date: 1965-06-30
Publication date: 1967-03-16
Also published as: US3282213A

Description

Draht-Trageinrichtung für Bohrlochperforatoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Draht-Trageinrichtung zum Festhalten gekapselter Sprengstoffladungen an einem Bohrloch-Perforationsgerät mit wellenförmig gebogenen Drahtgliedern für die Befestigung der Ladungen, die aus dem Bohrloch vollständig wieder zurückholbar ist.Wire support device for borehole perforators The invention relates to relies on a wire support device for holding encapsulated charges of explosives on a borehole perforator with wavy curved wire links for the attachment of the charges, which can be completely retrieved from the borehole is.

Ein wichtiger Schritt zum Fertigstellen eines Erdöl-Bohrloches besteht - nachdem das Futterrohr an Ort und Stelle einzementiert worden ist - darin, daß das Futterrohr und der dieses umgebende Zement bis hinein in die ringsherum liegenden Erdschichten perforiert werden. Ein in weitem Umfang angewendetes Verfahren zum Perforieren des Futterrohres in einem Erdölbohrloch besteht darin, mehrere Sprengladungsträger in Form von Kapseln in dem Bohrloch bis in die Teufe abzusenken, in der öltragende Schichten gefunden worden sind. Sodann werden die vorgeformten Ladungsträger, die in Längsrichtung in einem bestimmten Abstand an einer geeigneten Trageinrichtung angebracht und an dieser in bestimmten Winkelstellungen orientiert sind, zur Detonation gebracht, um die Perforationen herzustellen, die sich durch das Metall-Bohrloch-Futterrohr sowie den dieses umgebenden Zement und bis in die ölführende Schicht erstrecken.An important step in completing a petroleum well is there - after the casing has been cemented in place - in that the casing and the cement surrounding it up to the surrounding ones Layers of earth are perforated. A widely used method for Perforating the casing in an oil well consists of several explosive charge carriers in the form of capsules in the borehole down to the depths, in the oil-bearing one Layers have been found. Then the preformed charge carriers that in the longitudinal direction at a certain distance on a suitable support device are attached and oriented on this in certain angular positions, for detonation to make the perforations that run through the metal borehole casing as well as the cement surrounding it and extending into the oil-bearing layer.

Ein wichtiger Teil des Bohrloch-Perforationsgerätes mit Ladungsträgern in Kapselform ist die Trageinrichtung. Die Trageinrichtung muß kräftig und fest genug sein, um die Ladungsträger abzustützen und in ihrer sorgfältig ausgerichteten Lage zu halten. Zugleich sollte die Trageinrichtung jedoch nicht unnötig steif oder starr sein, da sie sich häufig biegen muß, um durch gekrümmte Bohrlochzonen hindurchzugleiten. Sie sollte so konstruiert sein, daß sie leicht zusammenzufügen ist, und sollte vorzugsweise aus vereinheitlichten auswechselbaren Teilen gebildet sein, die in Abhängigkeit vom Innendurchmesser des Bohrloches und der Anzahl, der Größe und dem gegenseitigen Abstand der Perforationsladung auf verschiedene Weise zusammengefügt werden können.An important part of the borehole perforation device with load carriers The carrying device is in capsule form. The carrying device must be strong and firm be enough to support the load carriers and be in their carefully aligned Able to hold. At the same time, however, the support device should not be unnecessarily stiff or be rigid as it must flex frequently in order to slide through curved wellbore zones. It should be constructed so that it is easy to assemble, and preferably should be formed from unified interchangeable parts that depend on on the inner diameter of the borehole and the number, size and mutual Distance of the perforation charge can be joined together in various ways.

Ein besonders erwünschtes Merkmal ist, daß die Trageinrichtung bei der Detonation der Ladungen nicht derart zerbricht oder aufbricht, daß Teile abgetrennt werden und dadurch, daß sie in dem Bohrloch verbleiben, die Gefahr erzeugen, daß durch sie das Bohrloch blockiert und die Durchführung anderer Operationen verhindert wird. Anders ausgedrückt sollte die Trageinrichtung vollständig aus dem Bohrloch zurückholbar sein.A particularly desirable feature is that the support device at the detonation of the charges does not break or break open in such a way that parts are separated and in that they remain in the borehole, create the risk that it blocks the borehole and prevents other operations from being carried out will. In other words, the support device should be completely out of the borehole be retrievable.

Eine andere Anforderung an Bohrloch-Perforationsgeräte besteht darin, daß diese klein genug sein müssen, damit sie auch in Verrohrungen mit sehr geringem Durchmesser, mit z. B. etwa 5 cm oder einem noch geringeren Innendurchmesser, untergebracht werden können. Wenn man berücksichtigt, daß vorgeformte Ladungsträger für Bohrlöcher geringen Durchmessers nur wenig kleiner als der Bohrlochdurchmesser sind. ist es klar, daß den Größenabmessungen der für sie erforderlichen Trageinrichtung praktisch sehr enge Grenzen gesetzt sind.Another requirement for downhole perforation equipment is to that these must be small enough that they can also be used in piping with very little Diameter, with z. B. about 5 cm or an even smaller inner diameter housed can be. If you take into account that preformed load carriers for boreholes small diameter are only slightly smaller than the borehole diameter. is it clear that the size dimensions of the supporting device required for them is practical very narrow limits are set.

Es ist bereits eine Trageinrichtung für Bohrloch-Perforatoren bekannt, bei der die Hohlladungskapsel zwischen zwei wellenförmig gebogenen Metallstreifen aus verhältnismäßig dünnem Bandstahl, beispielsweise mittels Schrauben, befestigt sind. Diese Metallstreifen sind dabei mit der längeren Achse ihres Querschnittes parallel zueinander angeordnet, so daß sie in Richtung von den Kapseln weg ihr kleinstes Widerstandsmoment besitzen. Diesem Nachteil soll zwar bei der bekannten Trageinrichtung dadurch etwas abgeholfen werden, daß die Metallstreifen an ihren Rändern zum Teil umgebördelt sind. Es ändert sich jedoch durch diese Maßnahme im Prinzip wenig, da die Metallstreifen nach wie vor ihre größte Breite den Sprengkapseln zuwenden und deshalb bei jeder Detonation außerordentlich stark beansprucht und in unerwünschter Weise auseinandergebogen werden. Da die Streifen außerdem gerade an den am stärksten beanspruchten Stellen in ihrem Querschnitt durch die Befestigungslöcher für die Sprengkapselschrauben geschwächt sind, können sie dort besonders leicht abreißen, was aber unbedingt vermieden werden soll.A support device for borehole perforators is already known, in which the shaped charge capsule is sandwiched between two wavy metal strips made of relatively thin strip steel, for example by means of screws, attached are. These metal strips are with the longer axis of their cross-section arranged parallel to each other, so that they are their smallest in the direction away from the capsules Have moment of resistance. Although this disadvantage is intended in the known support device something can be helped by the fact that the metal strips on their Edges are partially flanged. However, this measure changes in the In principle, little, since the metal strips are still their greatest width to the detonators and therefore extremely heavily stressed with every detonation and be bent apart in an undesirable manner. Since the stripes are also straight at the most stressed points in their cross-section through the fastening holes for the detonator screws are weakened, they can be found there particularly easily tear off, which should be avoided at all costs.

Etwas günstiger als die soeben geschilderte Trageinrichtung ist eine andere Trageinrichtung für Bohrlochperforatoren zu beurteilen, bei der die Hohlladungskapseln zwischen zwei wellenförmig gebogenen Draht-Traggliedern mit rundem Querschnitt befestigt sind. Auch bei dieser bekannten Trageinrichtung bieten jedoch die Tragglieder den auftretenden Detonationsdrücken eine verhältnismäßig große Angriffsfläche dar. Abgesehen davon ist das Widerstandsmoment der Tragglieder in Richtung von den Kapseln weg nicht größer als in der Richtung quer dazu, so daß sie bei jeder Detonation ebenfalls stark auseinandergebogen werden und auch verhältnismäßig leicht abreißen können. Die Herstellung solcher gewellter Draht-Tragglieder mit rundem Querschnitt ist insofern schwierig, als die Drähte leicht dazu neigen, sich spiralförmig oder schraubenförmig aufzuwickeln, statt die gewünschte langgestreckte Form beizubehalten.Somewhat cheaper than the support device just described is one to assess another support device for borehole perforators, in which the shaped charge capsules attached between two wave-shaped curved wire support members with a round cross-section are. Even with this known support device, however, the support members offer the occurring detonation pressures represent a relatively large area of attack. Apart of this is the section modulus of the support members in the direction away from the capsules no larger than in the direction transverse to it, so that they do the same with each detonation are bent apart and can also be torn off relatively easily. The production of such corrugated wire support members with a round cross-section is insofar difficult as the wires tend to spiral or helically shape easily instead of maintaining the desired elongated shape.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrloch-Perforationsgerät mit einer Trageinrichtung zu schaffen, die größenmäßig kompakt ist und bei der vereinheitlichte Teile vorgesehen sind, damit sie dadurch in Bohrlöchern nahezu jeden Durchmessers, insbesondere solchen geringen Durchmessers, ohne wesentliche Veränderungen verwendet werden kann. Außerdem soll eine Trageinrichtung geschaffen werden, die nach der Detonation der Hohlladungen aus dem Bohrloch vollständig wieder hervorgeholt werden kann. Diese Trageinrichtung soll stark genug sein, um eine große Anzahl vorgeformter Ladungseinheiten aufzunehmen, und es soll möglich sein, an ihr unterschiedliche Zahlen von Sprengkapseln in verschiedenen Abständen anzuordnen. Auch soll die Trageinrichtung für die Sprengladungskapseln so ausgebildet sein, daß sie mit einer sehr einfachen Ausrüstung schnell zusammengestellt werden kann.The invention is based on the object of a borehole perforation device to create with a support device that is compact in size and with the unified Parts are provided so that they can be used in boreholes of almost any diameter, especially of such a small diameter, used without significant changes can be. In addition, a support device is to be created that after Detonation of the shaped charges can be completely removed from the borehole can. This support device should be strong enough to hold a large number of preformed To accommodate charge units, and it should be possible to use different Arrange numbers of detonators at different intervals. The carrying device should also for the explosive charge capsules be designed so that they can be with a very simple Equipment can be put together quickly.

Diese Aufgabe findet ihre Lösung an einer Trageinrichtung der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung dadurch, daß die wellenförmig gebogenen Drahtglieder im Querschnitt rechtwinklig zu ihrer Längsachse eine größere Querschnittsachse in der Ebene der Wellenform und eine kleinere Achse quer zu dieser Ebene aufweisen. Als zweckmäßig hat sich dabei erwiesen, daß die größere Querschnittsachse jedes Drahtgliedes mindestens 1,75mal so lang wie die kleinere Querschnittsachse ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß jedes Drahtglied an den Enden des Querschnittsteiles mit der größeren Querschnittslänge abgerundet ist.This problem is solved by a support device from the introduction mentioned type according to the invention in that the wave-shaped bent wire links a larger cross-sectional axis in cross-section at right angles to its longitudinal axis the plane of the waveform and have a minor axis transverse to that plane. It has been found to be useful that the larger cross-sectional axis of each Wire link is at least 1.75 times as long as the minor cross-sectional axis. Furthermore, it is advantageous that each wire link at the ends of the cross-sectional part is rounded with the larger cross-sectional length.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Draht-Tragglieder ergibt sich der Vorteil, daß leichtere Drähte als bei im Querschnitt runden oder quadratischen Traggliedern verwendet werden können. Bei der Anordnung der Tragglieder mit der Schmalseite des rechteckigen Querschnittes zu den Sprengkapseln hin wird den auftretenden Detonationskräften eine geringere Angriffsfläche geboten. Daher kann der Gesamtquerschnitt der Tragglieder geringer als bei bekannten Trageinrichtungen sein. Schließlich bietet die erfindungsgemäße Ausbildung der Tragglieder eine erhöhte Sicherheit dafür, daß die Traeinrichtung nach erfolgter Bohrlochperforation aus dem Bohrloch wieder zurückgeholt und sodann erneut wieder verwendet werden kann.The inventive design of the wire support members results the advantage that wires are lighter than those of round or square cross-sections Support members can be used. When arranging the support members with the The narrow side of the rectangular cross-section towards the detonators becomes the occurring Detonation forces offered a smaller area of attack. Therefore, the total cross-section the support members be less than in known support devices. Finally offers the inventive design of the support members increased security that the traction device is retrieved from the borehole after the borehole has been perforated and can then be used again.

Bei einer bewährten Ausführungsform besitzen die Drahtglieder in Zickzacklinie verlaufende, abwechselnd nach innen und nach außenweisende gebogene Abschnitte, die entsprechend gegeneinander gerichtet angeordnet sind. Die Drahtteile bzw. Glieder sind daher so ausgebildet, daß sie Sprengkapseln mit entsprechend angeordneten gewölbten Befestigungsmitteln aufnehmen, wobei die nach außen weisenden gebogenen Abschnitte der Glieder eine Biegung haben, die der Wölbung der Befestigungsmittel entspricht und von diesen aufnehmbar ist. Außerdem sind Mittel vorgesehen, um die Drahtglieder relativ zueinander an im Abstand voneinander befindlichen Stellen über ihre Länge zu sichern, wobei dieses Mittel vorzugsweise eine Vielzahl von Klammern bzw. Schellen ist, von denen jede an einem der Drahtglieder vorher befestigt ist und ein freies Ende besitzt, das um das andere Drahtglied herumgehakt wird, nachdem die Sprengladungskapseln zwischen den Drahtgliedern angeordnet sind.In a proven embodiment, the wire links have a zigzag line running curved sections alternating inwards and outwards, which are arranged facing each other accordingly. The wire parts or links are therefore designed so that they detonators with appropriately arranged domed Receiving fasteners, the outwardly facing curved portions the links have a curvature that corresponds to the curvature of the fastening means and can be picked up by them. Means are also provided to hold the wire links relative to each other at spaced locations over their length to secure, this means preferably a plurality of brackets or clamps each of which is previously attached to one of the wire links and a free one Has end that hooks around the other wire link after the explosive charge capsules are arranged between the wire links.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine Bohrloch-Perforationsvorrichtung mit einer typischen Trageinrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung an der Perforationsstelle in einem Bohrloch in der Vorderansicht, F i g. 2 eine Seitenansicht der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung, F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung gemäß Schnittlinie 3-3 in F i g. 2, und zwar in Pfeilrichtung gesehen, wobei eine Sprengkapsel der Einfachheit halber in der An- bzw. Draufsicht statt im Schnitt dargestellt ist, und F i g. 4 eine Teildarstellung des in F i g. 1 dargestellten Gerätes in der Vorderansicht in vergrößertem Maßstab.An embodiment of the invention is shown in the drawing. In the drawing, F i g. 1 a wellbore perforation device with a typical carrying device according to the present invention at the perforation site in a borehole in the front view, F i g. FIG. 2 is a side view of the FIG. 1 shown device, F i g. 3 shows an enlarged illustration according to the section line 3-3 in Fig. 2, seen in the direction of the arrow, with a detonator For the sake of simplicity, it is shown in the perspective or plan view instead of in section, and F i g. 4 shows a partial representation of the in FIG. 1 shown device in the front view on a larger scale.

Wie in den F i g. 1 und 2 der Zeichnung zu erkennen, wird ein typisches Bohrloch-Perforationsgerät, das an Ort und Stelle in einem Bohrloch in einem seinerseits in Zement 12 eingebetteten Metallfutterrohr 10 dargestellt ist, in dem Bohrloch von einem Kabel 14 gehalten, das Kabelelemente zur Lastaufnahme und elektrische Leiter aufweist, die an einen elektrisch auszulösenden Sprengkapselzünder 16 angeschlossen sind. An dem unteren Ende des Zünders 16 ist eine im allgemeinen halbkreisförmige Halteplatte 18 mit einem kreisförmigen Loch 20 befestigt. Das Loch bzw. die Ausnehmung 20 dient der Aufnahme eines zylindrischen Befestigungsstückes 22 mit sich seitlich erstreckenden, im allgemeinen halbzylindrischen Vorsprüngen 24, an denen eine einen Abstandshalter 28 tragende Platte 26 durch Schraubbolzen befestigt ist. Der Abstandshalter 28 hält das obere Ende des Perforationsgerätes in der Mitte des Futterrohres 10. An dem unteren Ende der Platte 26 ist eine obere Tragkonsole 30 (deren eine Platte in F i g. 1 weggelassen ist) mittels Bolzen befestigt, die im folgenden in ihren Einzelheiten beschrieben wird. Eine von der Tragkonsole 30 herabhängende Trageinrichtung 32 umfaßt ein Paar im Abstand voneinander gehaltener streifen- oder bandähnlicher Drahtteile 34 und 36. Die Teile 34 und 36 sind, wie am besten in F i g. 3 zu erkennen, im allgemeinen im Querschnitt rechteckig, wobei sich die flachen Längsseiten parallel zu der größeren Querschnittsachse und die im allgemeinen abgerundeten kürzeren Kanten a.1 den Enden der größeren Achse befinden. Es ist festgestellt worden, daß die Abmessung auf der größeren Achse mindestens etwa 1,75mal so groß wie die auf der kleineren Achse sein muß. Zu bevorzugen ist, daß sie etwa doppelt so groß wie die der kleineren Achse ist.As shown in Figs. 1 and 2 of the drawings, a typical borehole perforator, shown in place in a borehole in a metal casing 10 which is in turn embedded in cement 12, is held in the borehole by a cable 14 , the cable elements for load bearing and electrical Has conductors which are connected to an electrically triggered detonator fuse 16. Attached to the lower end of the igniter 16 is a generally semicircular retainer plate 18 having a circular hole 20. The hole or the recess 20 serves to receive a cylindrical fastening piece 22 with laterally extending, generally semi-cylindrical projections 24 to which a plate 26 carrying a spacer 28 is fastened by screw bolts. The spacer 28 holds the upper end of the perforator in the center of the casing 10. At the lower end of the plate 26, an upper support bracket 30 (one plate of which is omitted in FIG Details will be described. A support means 32 depending from the support bracket 30 comprises a pair of spaced apart strip or ribbon-like wire members 34 and 36. The members 34 and 36 are, as best shown in FIG. 3, generally rectangular in cross-section, the flat longitudinal sides being parallel to the larger cross-sectional axis and the generally rounded shorter edges a.1 being the ends of the larger axis. It has been found that the dimension on the major axis must be at least about 1.75 times that on the minor axis. It is preferable that it is about twice as large as that of the smaller axis.

Wie in F i g. 4 gezeigt, weist jedes der Teile 34 und 36 abwechselnd verlaufende, umgekehrt gebogene Abschnitte 34a, 36a und 34b, 36b auf, die durch gerade Abschnitte 34c, 36c verbunden sind, wobei die Teile 34 und 36 identisch ausgebildet, jedoch an der Trageinrichtung 32 in entgegengesetzten Lagen angeordnet sind; d. h., ein Teil 34 ist in der Ansicht in einer seitenvertauschten Lage gegenüber dem anderen Teil 36 orientiert.As in Fig. 4, each of the parts 34 and 36 has alternating, inversely curved sections 34 a, 36a and 34 b, 36 b , which are connected by straight sections 34 c, 36 c, the parts 34 and 36 being identical, but on the Support means 32 are arranged in opposite positions; that is, one part 34 is oriented in a laterally reversed position with respect to the other part 36 in the view.

Mehr im einzelnen sind die Drahtteile 34 und 36 an entgegengesetzten Seiten der Mittelachse der Trageinrichtung 32 derart einander gegenüber angeordnet, daß die gebogenen Abschnitte 34a und 36a nach innen weisen und sich nur in einem geringen Abstand voneinander befinden. Die gebogenen Abschnitte 34b und 36b zeigen nach außen und sind weit voneinander entfernt, so daß zwischen beiden Gemeinsam eine Sprengkapsel 40 untergebracht ist. Wie in F i g. 4 dargestellt, werden die Teile 34 und 36 durch Klammern bzw. Schellen 38 aus kurzen Drahtstücken gegen die einander gegenüberliegenden Seiten der Ladung 40 gedrückt. Diese Klammern bzw. Schellen 38 werden vorzugsweise vorher an den gebogenen Abschnitten 34 a eines Drahtgliedes 34 befestigt, indem ein Ende 38 a zwei- oder dreimal um das Drahtglied 34 gewunden wird. Das freie Ende 38 b der Klammer 38 greift über das andere Drahtglied 36 und erstreckt sich zum Teil rund um den äußeren Rand dieses Teiles herum.More specifically, the wire parts 34 and 36 are arranged opposite one another on opposite sides of the central axis of the support device 32 in such a way that the bent portions 34a and 36a point inward and are only a short distance from one another. The curved sections 34b and 36b point outwards and are far apart, so that a detonator 40 is accommodated together between the two. As in Fig. 4, parts 34 and 36 are pressed against opposite sides of load 40 by clips 38 made from short pieces of wire. These clamps or clamps 38 are preferably fastened beforehand to the bent sections 34 a of a wire link 34 by winding one end 38 a around the wire link 34 two or three times. The free end 38 b of the clamp 38 engages over the other wire member 36 and extends in part around the outer edge of this part.

Die Drahtklammern 38 verbinden die im Abstand voneinander befindlichen Drahtteile 34 und 36 der Trageinrichtung 32 und sind so angeordnet, daß sie bei der Detonation der Ladungen 40 die Teile 34 und 36 aus ihrem ursprünglichen gegenseitigen Abstand freigeben. Die Hakenabschnitte 38 b neigen nämlich dazu, sich bei der Detonation zu öffnen, und lassen so zu, daß die Drahtteile voneinander nach außen hin getrennt werden. Somit leisten die Teile 34 und 36 der seitlich gerichteten Energie des Sprengstoffes keinen starren Widerstand, sondern werden nach außen bewegt und bleiben so in einem unversehrten Zustand. Ein weiterer Vorteil der Klammern bzw. Schellenverbindungen 38 besteht darin, daß sie nach der Detonation an einem der Drahtteile befestigt bleiben und deshalb mit den Drahtteilen wieder nach oben geholt werden, wenn die Trageinrichtung 32 nach ihrem Gebrauch aus dem Bohrloch entfernt wird.The wire clips 38 connect the spaced apart Wire parts 34 and 36 of the support means 32 and are arranged so that they are at the detonation of the charges 40 removes the parts 34 and 36 from their original mutual Free space. The hook portions 38 b tend to be in the detonation to open, and allow so that the wire parts separated from one another to the outside will. Thus, the parts 34 and 36 provide the laterally directed energy of the explosive no rigid resistance, but are moved outwards and thus remain in one intact condition. Another advantage of the clamps or clamp connections 38 consists in attaching it to one of the wire pieces after detonation stay and are therefore brought back up with the wire parts when the Support device 32 is removed from the borehole after use.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Konstruktionen, bei denen, sofern ein gegebenes Material in einem besonderen Anwendungsfall versagt, ein stärkeres, härteres Material verwendet werden muß, ist festgestellt worden, daß statt dessen ein Material mit einer geringeren statischen Festigkeit den dynamischen Explosionskräften standhält, wo ein Material viel größerer statischer Festigkeit versagt. Dementsprechend ist festgestellt worden, daß die Drahtteile 34 und 36 aus einem Metall bestehen müssen, das, wenn es dem harten dynamischen Stoß der explodierenden Kapselladung ausgesetzt ist, eine ausreichende Festigkeit und Zähigkeit besitzt, um den schweren dynamischen Beanspruchungen einerseits zu widerstehen, ebenso wie es eine geringe Kerbempfindlichkeit und ein geringes Maß an Rißfortpflanzung besitzt.In contrast to conventional designs in which, if a given material fails in a particular application, a stronger, harder material must be used, it has been found that instead a material with a lower static strength can withstand the dynamic explosive forces where a Material of much greater static strength fails. Accordingly, it has been found that the wire members 34 and 36 must be made of a metal which, when subjected to the severe dynamic shock of the exploding capsule charge, has sufficient strength and toughness to withstand the heavy dynamic loads on the one hand, as well as it has a low notch sensitivity and a low degree of crack propagation.

Derartige Metalle haben daher eine geringe Härte, eine hohe Stoßfestigkeit und sind vernünftigerweise frei von schädlichen Einflüssen. So hat man festgestellt, daß die Drahtteile 34 und 36 vorzugsweise aus einem relativ geschmeidigen und schmiegsamen Material, wie z. B. einem Stahl mit einer Rockwell-Härte B von etwa 80 bis 95 und einem Kohlenstoffgehalt von nicht mehr als etwa 0,35% herzustellen sind. Diesen Anforderungen wird durch die Verwendung eines A.I.S.I.-1018-Stahls genügt.Such metals therefore have a low hardness, a high impact resistance and are reasonably free from harmful influences. So it was found that the wire parts 34 and 36 are preferably made of a relatively pliable and pliable Material such as B. a steel with a Rockwell hardness B of about 80 to 95 and a carbon content of no more than about 0.35% are to be produced. This one Requirements are met by using an A.I.S.I. 1018 steel.

Dementsprechend sind die Teile 34 und 36 nach der Erfindung, da sie aus einem verhältnismäßig duktilen und geschmeidigen Stahl hergestellt sind, und wegen ihrer geometrischen Querschnittsform dazu imstande, der Detonation der Ladungen 40, die sie halten, ohne Bruch standzuhalten, und die Trageinrichtung 32 kann nach dem Gebrauch unversehrt aus dem Bohrloch wieder herausgeholt werden. Infolge der Detonation der Sprengladungen ergibt sich an den gebogenen Abschnitten der Teile 34 und 36, an denen die gekapselten Ladungen 40 angebracht sind, eine ziemliche Erosion oder Narbenbildung ebenso wie eine gewisse Zusammendrückung des Materials. Da das Material verhältnismäßig geschmeidig und weich ist und eine entsprechend hohe Zähigkeit hat, wird jedoch die auf die Teile 34 und 36 auftreffende Explosionsenergie absorbiert, ohne einen Bruch zu erzeugen, und ein anschließendes Biegen ist trotz der Erosion und der Narbenbildung ohne Bruch möglich.Accordingly, the parts 34 and 36 are according to the invention, since they are made of a relatively ductile and ductile steel, and capable of detonating the charges because of their geometrical cross-sectional shape 40, which they hold without withstanding breakage, and the support device 32 can after can be removed from the borehole intact after use. As a result of Detonation of the explosive charges occurs at the curved sections of the parts 34 and 36, to which the encapsulated charges 40 are attached, quite a bit Erosion or scarring as well as a certain compression of the material. Because the material is relatively supple and soft and one accordingly has high toughness, however, the explosion energy impinging on the parts 34 and 36 becomes absorbed without creating a break, and subsequent bending is in spite of it erosion and scarring possible without breaking.

Ein anderer wichtiger Vorteil der Erfindung beruht darauf, daß die Drahtteile 34 und 36 im Querschnitt verhältnismäßig schmal sind, z. B. etwa 0,3 bis 0,6 cm. Dementsprechend kann das Gerät leicht in sehr schmalen Bohrungen untergebracht werden, die z. B. einen Durchmesser von 5 cm oder weniger haben, sogar Ladungen mit einem Durchmesser von z. B. etwa 3,5 cm.Another important advantage of the invention is based on the fact that the Wire parts 34 and 36 are relatively narrow in cross section, e.g. B. about 0.3 up to 0.6 cm. Accordingly, the device can easily be accommodated in very narrow bores be that z. B. have a diameter of 5 cm or less, even charges with a diameter of e.g. B. about 3.5 cm.

Wie in F i g. 3 dargestellt, ist das geformte Gehäuse der Sprengladung 40 mit einander gegenüberliegend angeordneten, sich nach außen erstreckenden Vorsprüngen 42 und 44 und einem Umfangsflansch 46 ausgebildet. In F i g. 3 ist zwar nur eine Seite der Ladung 40 dargestellt, doch ist selbstverständlich die entgegengesetzte Seite in der gleichen Weise geformt. Die Vorsprünge 42 und 44 bilden eine erste Nut 48 für die Aufnahme eines gebogenen Abschnittes 34 b des Drahtteiles 34, und eine zweite Nut 50, die zwischen dem Vorsprung 46 und dem Flansch 44 gebildet und vor der Nut 48 angeordnet ist, kann abwechselungsweise auch den Abschnitt 34 b aufnehmen. Somit können die geformten Ladungseinheiten 40 an der Trageinrichtung 32 in jeder von zwei Lagen angebracht werden, und der Abstand, in dem die geformten Ladungseinheiten 40 von der Bohrlochwandung angebracht werden, kann verändert werden. Bevorzugte Arten von Ladungseinheiten 40 sind solche mit zerbrechlichen Gehäusen, die sich bei der Detonation der in ihnen enthaltenen Sprengladungen in ihre Bestandteile auflösen. Somit bleiben keine großen Gehäuseteile übrig, die das Bohrloch blockieren könnten.As in Fig. 3 is the molded case of the explosive charge 40 with oppositely arranged, outwardly extending projections 42 and 44 and a peripheral flange 46 is formed. In Fig. 3 is only one Side of charge 40 is shown, but is of course the opposite Side shaped in the same way. The projections 42 and 44 form a first Groove 48 for receiving a curved portion 34 b of the wire part 34, and a second groove 50 formed between the projection 46 and the flange 44 and is arranged in front of the groove 48 can alternately accommodate the section 34 b. Thus, the shaped charge units 40 can be attached to the support device 32 in each of two layers, and the distance at which the shaped charge units 40 are attached from the borehole wall, can be changed. Preferred Types of cargo units 40 are those with fragile housings, which are broken down into their constituent parts when the explosive charges they contain are detonated dissolve. This leaves no large housing parts blocking the borehole could.

Wie in den F i g. 1 und 2 weiterhin zu erkennen ist, umfaßt die obere, die Draht-Tragglieder 34 und 36 haltende Tragkonsole eine im wesentlichen flache Platte 60, die an ihrem oberen Ende mit Bolzen an der Platte 26 mit Abstandshalterarmen befestigt ist, sowie eine Halte- bzw. Klemmplatte 62. Diese Klemmplatte 62 besitzt, wie am besten in F i g. 1 dargestellt, zwei Nuten 64 und 66, die so ausgebildet sind, daß sie die Enden der Drahtteile aufnehmen, wobei diese Enden Segmente mit zwei nach außen weisenden Abschnitten 34 b und 36 b und den daran anschließenden geraden Abschnitten 34 c und 36 c an jeder Seite aufweisen. In F i g. 1 ist die Platte 62, die mit zwei Bolzen an der Platte 60 befestigt ist, entlang einer durch die nahen Seiten der Drahtteile hindurchgehenden Ebene weggeschnitten worden, um die Halterkonstruktion deutlicher zu zeigen. Um sicherzustellen, daß die Drahtteile 34 und 36 fest an Ort und Stelle zwischen den Klemmplatten eingeklemmt sind, werden die Nuten 64 und 66 vorzugsweise bis zu einer Tiefe ausgebildet, die geringer ist als die Dicke der Drahtteile, so daß die Klemmplatte 62 durch Schraubbolzen ganz dicht gegen die Drahtteile gezogen werden kann.As shown in Figs. 1 and 2, the upper support bracket holding the wire support members 34 and 36 comprises a substantially flat plate 60 which is fastened at its upper end by bolts to the plate 26 with spacer arms, as well as a holding or holding bracket. Clamping plate 62. This clamping plate 62 has, as best shown in FIG. 1, two grooves 64 and 66, which are designed so that they receive the ends of the wire parts, these ends segments with two outwardly facing sections 34 b and 36 b and the adjoining straight sections 34 c and 36 c on each Side. In Fig. 1, the plate 62, which is secured to the plate 60 by two bolts, has been cut away along a plane passing through the proximal sides of the wire pieces to more clearly show the holder construction. To ensure that the wire portions 34 and 36 are firmly clamped in place between the clamping plates, the grooves 64 and 66 are preferably formed to a depth less than the thickness of the wire portions so that the clamping plate 62 is bolted in place can be drawn tightly against the wire parts.

Mit den unteren Enden der Draht-Tragglieder 34 und 36 ist eine ein Gewicht 76 und einen Abstandshalter 78 tragende Platte 74 mittels einer Halteeinrichtung 72 verbunden. Um den Durchtritt der Trageinrichtung 32 durch gekrümmte Teile des Bohrloches zu erleichtern, ist die untere Halteeinrichtung 72 vorzugsweise dafür angeordnet, daß sich jedes der Drahtteile 34 und 36 in Längsrichtung relativ zueinander bewegen kann. Aus diesem Grunde besteht die Halteeinrichtung 72 aus einer flachen Platte 80, mit der die Platte 74 durch Bolzen verbunden ist, und einer Platte 82 mit Vorsprüngen 84, 85 und 86, die die nach oben zeigenden Ränder zweier nebeneinanderliegender gerader Abschnitte 34c und 36c der Drahtglieder 34 und 36 umfassen. Es sei darauf hingewiesen, daß die unteren Kanten nicht eingespannt sind, und daß sich deshalb ein Drahtglied 34 gegenüber dem anderen Glied 36 relativ abwärts bewegen kann, wenn die Trageinrichtung 32 in der Ebene der F i g. 1 gebogen wird. Die Vorsprünge 84, 85 und 86 der unteren Tragplatte 82 sind in ihrer Höhe geringfügig größer als die Drahtglieder 34 und 36 dick sind, so daß die Tragplatte 82, wenn sie mit der Platte 80 verbunden ist, die Drahtglieder nicht einklemmt.A plate 74 carrying a weight 76 and a spacer 78 is connected to the lower ends of the wire support members 34 and 36 by means of a holding device 72. In order to facilitate the passage of the support device 32 through curved parts of the borehole, the lower holding device 72 is preferably arranged so that each of the wire parts 34 and 36 can move in the longitudinal direction relative to one another. For this reason, the holding device 72 consists of a flat plate 80, to which the plate 74 is connected by bolts, and a plate 82 with projections 84, 85 and 86 which define the upwardly facing edges of two adjacent straight sections 34c and 36c of the wire links 34 and 36 include. It should be noted that the lower edges are not constrained and that therefore one wire link 34 can move relatively downwardly with respect to the other link 36 when the support means 32 is in the plane of FIG. 1 is bent. The projections 84, 85 and 86 of the lower support plate 82 are slightly larger in height than the wire links 34 and 36 are thick so that the support plate 82, when connected to the plate 80, does not pinch the wire links.

Wie in den F i g. 1 und 2 gezeigt, ist eine Vielzahl geformter Ladungseinheiten 40, von denen jede zwischen den Drahtgliedern 34 und 36 und der in F i g. 4 dargestellten Art und Weise angebracht ist, an eine Zündschnur 90 angeschlossen. Die von der Zündeinrichtung 16 kommende Schnur 90 ist durch den Abstandshalterring 28 hindurchgeführt Lind wird in einem mit einer Einkerbung versehenen Vorsprung 92 (F i g. 3) an der Rückseite jeder Ladungseinheit 40 festgehalten, wobei in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel die Ladungseinheiten 40 so angebracht sind, daß sie abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen zeigen. Die Schnur 90 wechselt daher von einer Seite der durch die Drahtglieder 34 und 36 gelegten Ebene zu der anderen Seite. Selbstverständlich können die Ladungskapseln 40 auch alle in der gleichen Richtung orientiert sein, wobei dann die Schnur 90 vor jeder der Klammern bzw. Schellen 38 vorbei und dann hinter jede Ladungseinheit geführt sein wird.As shown in Figs. 1 and 2 are a plurality of shaped charge units 40, each of which is sandwiched between wire links 34 and 36 and the one shown in FIG. 4 is attached to a detonating cord 90. The cord 90 coming from the ignition device 16 is passed through the spacer ring 28 and is held in place in a notched projection 92 (FIG. 3) on the back of each charge unit 40 , the charge units 40 in the embodiment shown in the drawing are attached so that they alternately point in opposite directions. The cord 90 therefore changes from one side of the plane laid by the wire links 34 and 36 to the other side. Of course, the charge capsules 40 can also all be oriented in the same direction, in which case the cord 90 will then be passed in front of each of the clamps or clamps 38 and then behind each charge unit.

Beim Zusammenbau der Perforationseinrichtung werden die geformten Ladungseinheiten 40 zwischen den Drahtgliedern 34 und 36 angeordnet, und ein geeignetes Handwerkszeug wird dazu verwendet, um die freien Endteile 38 b der Klammern bzw. Schellen 38 um das Drahtglied 36 herumzubiegen. Sodann wird die Zündschnur 90 zwischen den Klammern 38 hindurchgeführt und in die gekerbten Vorsprünge 92 an den Ladungseinheiten 40 eingelegt. Somit sind die für den Zusammenbau erforderlichen Maßnahmen einfach genug, daß sie - wenn verlangt - auf dem Rohr bzw. Sondenplatz leicht durchgeführt werden können.When assembling the perforation device, the shaped charge units 40 are placed between the wire members 34 and 36, and a suitable hand tool is used to bend the free end portions 38b of the clips 38 around the wire member 36. The fuse cord 90 is then passed between the clamps 38 and inserted into the notched projections 92 on the charge units 40. Thus, the measures required for the assembly are simple enough that they - if required - can easily be carried out on the pipe or probe station.

Sobald das Perforationsgerät in dem Bohrloch bis zu der gewünschten Teufe abgesenkt worden ist, werden die geformten Sprengladungseinheiten 40 zur Detonation gebracht. Bei der Detonation zerbersten die zerbrechlichen Gehäuse der Einrichtung 40, und Teile der Ladungskapseln schlagen mit hoher Energie auf die verhältnismäßig schmalen inneren Kanten der Drahtglieder 34, 36, insbesondere in den Bereichen der nach innen zeigenden gebogenen Abschnitte 34 b und 36 b, und rufen dadurch eine bemerkenswerte Erosion und Narbenbildung an der Innenkante dieser Bereiche hervor. Bei herkömmlichen Drahtgliedern aus verhältnismäßig spröden Materialien würden die erodierten oder mit narbenartigen Vertiefungen versehenen Abschnitte der Drahtglieder neben den Ladungseinheiten derart eingekerbt werden, daß, wenn die Trageinrichtung ;aus dem Bohrloch herausgezogen wird, das wiederi:olte Biegen oder Beugen der Drahtglieder dazu führen würde, daß diese brechen und die abgebrocherien Stücke in dem Bohrloch verbleiben. Andererseits haben die Glieder bzw. Teile 34, 36, da sie erfindungsgemäß aus verhältnismäßig geschmeidigen und hämmerbaren Materialien bestehen, und@insbesonderc aus einem Stahl mit einer Rockwell-Härte B von etwa 80 bis 95 und einem Kohlenstoffgehalt von nicht mehr als etwa 0,35 Klo hergestellt sind, eine sehr geringe Kerbempfindlichkeit und können wiederholt ohne Bruch gebogen und verdreht werden, wenn die Trageinrichtung 32 aus dem Bohrloch wieder herausgezogen wird.Once the perforator has been lowered in the borehole to the desired depth, the formed explosive charge units 40 are detonated. Upon detonation, the frangible housing of the device 40, and parts of the charge capsules bursting impact with high energy to the relatively narrow inner edges of the wire links 34, 36, b and b 36 particularly in the areas of the bent inwardly facing sections 34, and call characterized remarkable erosion and scarring on the inner edge of these areas. In conventional wire links made of relatively brittle materials, the eroded or pitted portions of the wire links adjacent to the charge units would be notched in such a way that when the support device; is pulled out of the borehole, repeated bending or flexing of the wire links would result in that these break and the broken pieces remain in the borehole. On the other hand, the members or parts 34, 36, since according to the invention consist of relatively pliable and malleable materials, and in particular of a steel with a Rockwell hardness B of about 80 to 95 and a carbon content of no more than about 0.35 Klo are manufactured, have a very low notch sensitivity and can be bent and twisted repeatedly without breaking when the support device 32 is pulled out of the borehole again.

Claims

Claims: 1. Carrying device for holding encapsulated explosive charges on a borehole perforator with wavy curved wire links for the attachment of the charges, which can be completely retrieved from the borehole is, characterized in that the wave-shaped bent wire links (34, 36) a larger cross-sectional axis in cross-section at right angles to its longitudinal axis the plane of the waveform and have a minor axis transverse to that plane.

2. Support device according to claim 1, characterized in that the larger cross-sectional axis of each wire link (34 or 36) at least 1.75 times as long as is the minor cross-sectional axis.

3. Support device according to claims 1 and 2, characterized in that each wire link (34 and 36, respectively) at the ends of the Cross-sectional part is rounded with the greater cross-sectional length. Into consideration Drawn pamphlets: U.S. Patent No. 2,990,774.